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DER KONSTRUKTEUR 6/2016

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ROBOTIK I SPECIAL Die

ROBOTIK I SPECIAL Die siebte Achse Portalträger für flexiblen Einsatz von Industrierobotern Marcus Hirschen Um Karosseriebleche auf engem Raum verschweißen zu können, benötigte ein Automobilhersteller einen kompakten Roboter, der die schweren Bauteile zuverlässig bearbeitet. Um den zum Einsatz kommenden Schweißroboter in die bestehende Serienfertigung zu integrieren, wurde ein Portalträger entwickelt. Ohne Roboter geht in der Automobilindustrie nichts mehr. Vorzugsweise im Karosseriebau trifft man sie an, die stählernen Kollegen. Sie schweißen oder verkleben die Bauteile exakt und mit Hochgeschwindigkeit – rund um die Uhr, sieben Tage die Woche. Die Roboter müssen oft auf engstem Raum agieren. Selbst für Sechsachser bedeutet das extreme Dreh- und Knickbewegungen. Reinhard Meltsch kennt die Herausforderungen, die mit dem Platzmangel einhergehen: „Um jeden zur Verfügung stehen Marcus Hirschen, LEANTECHNIK AG, Oberhausen Millimeter nutzen zu können, sind in der Automobilfertigung kreative Lösungen gefragt“, meint der zuständige Konstruktionsleiter der Leantechnik AG. Vor allem, „wenn große Bauteile auf engem Raum bearbeitet werden müssen“, betont er, „es braucht dann eine Konstruktion, die den auftretenden Kräften widersteht. Stabil und in sich steif muss das Portal stehen, denn davon hängt die Genauigkeit der Arbeit ab.“ Leantechnik ist spezialisiert auf die Automatisierung solch anspruchsvoller Montage- und Handlingprozesse. Auf Basis lineargeführter Zahnstangengetriebe konstruieren Reinhard Meltsch und sein Entwicklungsteam maßgeschneiderte Anlagen, die Horizontal- und Vertikalhübe auf mechanischer Basis miteinander kombinieren. Aufbau des Portalträgers Die Anlage steht auf vier Säulen und dient einem Schweißroboter als Aufständerung. Realisiert hat den Portalträger das Team der Produktsparte Leantranspo. Das Portal und der installierte Roboter bilden eine Einheit, der Bodenbereich bleibt frei. Die obere Portalachse fungiert als Linearachse, die den Sechs-Achs-Knickarmroboter horizontal verfährt. Auf beiden Seiten fixiert jeweils eine Bodenplatte die verbundenen Säulenfüße. Die Anlage trägt bis zu 2,5 t und liefert auch bei großen Bauteilen höchste Präzision auf der Linearachse. Reinhard Meltsch: 01 Ausgestattet mit zusätzlichen Führungswagen eignet sich das Zahnstangengetriebe speziell für lange Hubwege „Dank unseres ausgeklügelten Stahlbaus erreichen wir ein Höchstmaß an Biegesteifigkeit und können die auftretenden Querkräfte in der Anlage effektiv ausgleichen.“ Ein weiterer Vorteil: Die zu tragenden Lasten lassen sich über die obere Portalachse gut abfangen. Die robuste Ausführung der Säulen verhindert, dass die Dynamik der oben laufenden Achse Schwingungen in den gesamten Aufbau einbringt. Gefahren wird im Portal ein Hub von 1325 mm mit einer Geschwindigkeit von 1 m/s. Bis zu 120 Doppelhübe pro Stunde sind möglich. Zwei Lifgo Linear 5.3-Getriebe von Leantechnik gewährleisten die horizontale Bewegung des Roboters auf der Linearachse. Mit seiner Vierfach-Rollenführung zeichnet sich das zahnradgetriebene Linearmodul durch eine große Hubkraft von 15 900 N aus. „Die Baugröße 5.3 der Getriebe ist speziell für Anwendungen mit langen Hubwegen 34 Der Konstrukteur 6/2016

Anlagen nach Maß Unter dem Produktnamen Leantranspo bietet die Leantechnik AG teil- und funktionsfertige Anlagen für die unterschiedlichsten Positionieraufgaben an. Den Kern jeder Anlage stellen die lineargeführten Zahnstangengetriebe Lifgo und Lean SL dar. Mit den beiden Serien bietet das Unternehmen aus Oberhausen ein Baukastensystem mit insgesamt 18 belastbaren und langlebigen Getrieben. Die Getriebe stehen in je drei Baugrößen zur Verfügung und lassen sich für variable Aufgaben innerhalb einer Applikation kombinieren. Beide Varianten arbeiten mit einer lineargeführten Zahnstange. Die kraftschlüssige Verbindung zwischen mehreren Getrieben oder mit den Antriebskomponenten wird mittels Profilwellen hergestellt Zusammen mit zusätzlichen Anbauteilen, Motoren und dem entsprechenden Stahlbau konstruieren die Ingenieure Anlagen, die höchsten Ansprüchen an Hubkraft und Geschwindigkeit genügen. Kabeldurchführung EMVAbschirmung konzipiert worden, wie sie bei Portalen auftreten. Die Linearzahnstangen werden dafür hintereinander angeordnet und mit zusätzlichen Führungswagen als Drehmomentstütze ausgestattet“, erläutert Reinhard Meltsch das Prinzip, das sich hinter der Konstruktion verbirgt. Dies gewährleistet, dass sich der Roboter selbst bei hohen Geschwindigkeiten und auftretenden Querkräften mit hoher Positioniergenauigkeit verfahren lässt. Die Gehäuse der Linearmodule sind standardmäßig mit Gewindebohrungen an allen Seiten versehen, sodass sich problemlos Aufnahmen für Werkstückträger oder andere Anbauten montieren lassen. Die Gewindebohrungen auf der Rückseite der Zahnstangen gestatten zudem die Montage auf Trägerprofilen. Kombinierbare Getriebe als Basis Wo der Arm des Roboters zu kurz ist, unterstützt ihn das Portal als siebte Achse Zum Spektrum der Ingenieure von Leantechnik zählt ein fein abgestimmtes und ständig wachsendes Sortiment von Leantranspo-Anlagen. Die Pick-&-Place- Anlagen, Präzisionshubtische, Sortier- oder Kommissionieranlagen kommen in den verschiedensten Branchen zum Einsatz – von der Automobilindustrie bis hin zur Lebensmittel- und Chemieindustrie. Reinhard Meltsch: „In mehr als zwei Jahrzenten konnten wir uns in enger Zusammenarbeit mit unseren Kunden ein umfassendes Know-how aneignen. So sind wir mit unserem hauseignen Engineering in Oberhausen in der Lage, roboterbasierte Lösungen und Produkte anzubieten, die speziell auf die Anforderungen vor Ort zugeschnitten sind.“ Die Grundlage aller Entwicklungen sind immer die robusten Lifgosowie die für einfachere synchrone Hubbewegungen ausgelegten Lean SL-Getriebe. „Die Portalbauweise macht die vorgestellte Anlage zur idealen Lösung für Einsatzgebiete, wo sich Bauteile nur von oben bearbeiten lassen. Wenn man von den Säulen einmal absieht, ist der Produktzulauf von allen Seiten und aus allen Richtungen möglich“, fasst Reinhard Meltsch die Leistungsmerkmale des Portals zusammen. Der konstruktive Aufbau der Anlage ermöglicht dem Roboter, jede beliebige Position anzufahren und jede beliebige Bewegung im Arbeitsraum auszuführen. „Und wo sein Arm zu kurz ist, unterstützt ihn das Portal als siebte Achse“, so das Fazit des Konstruktionsleiters. www.leantechnik.com Wellschläuche, Flanschwinkel &Schlauchhalter Flanschwinkel mit unverlierbarem Deckel Schnelle,einfache Montage Teilbarer Wellschlauch für konfektionierte Leitungen Nachrüstung und Wartung schnell und problemlos ©2016 .icotekGmbH 02 Basis jeder Anlage ist das Baukastensystem mit 18 belastbaren und langlebigen Getrieben 21.-24.06. |München|Halle B6 |Stand 225

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